小型http服务器实现

http协议

请求协议：

1. 浏览器组织，发送GET /hello.c Http1.1\r\n
2. Host: localhost:2222\r\n
3. User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Ubuntu; Linux i686; rv:24.0) Gecko/201001 01 Firefox/24.0\r\n
4. Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,/;q=0.8\r\n
5. Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3\r\n
6. Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n
7. Connection: keep-alive\r\n
8. If-Modified-Since: Fri, 18 Jul 2014 08:36:36 GMT\r\n
   【空行】\r\n

应答协议

Http1.1 200 OK
2. Server: xhttpd
Content-Type：text/plain; charset=iso-8859-1
3. Date: Fri, 18 Jul 2014 14:34:26 GMT
5. Content-Length: 32 （ 要么不写 或者 传-1， 要写务必精确 ！ ）
6. Content-Language: zh-CN
7. Last-Modified: Fri, 18 Jul 2014 08:36:36 GMT
8. Connection: close
\r\n
[数据起始。。。。。
。。。。
。。。数据终止]

---

1. getline() 获取 http协议的第一行。
2. 从首行中拆分 GET、文件名、协议版本。 获取用户请求的文件名。
3. 判断文件是否存在。 stat()
4. 判断是文件还是目录。
5. 是文件-- open -- read -- 写回给浏览器
6. 先写 http 应答协议头 ： http/1.1 200 ok
   Content-Type：text/plain; charset=iso-8859-1
7. 写文件数据。

代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#define MAXSIZE 2048


// 获取一行 \r\n 结尾的数据 

int get_line(int cfd, char *buf, int size)
{
    int i = 0;
    char c = '\0';
    int n;
    while ((i < size-1) && (c != '\n')) {  
        n = recv(cfd, &c, 1, 0);
        if (n > 0) {     
            if (c == '\r') {            
                n = recv(cfd, &c, 1, MSG_PEEK);
                if ((n > 0) && (c == '\n')) {              
                    recv(cfd, &c, 1, 0);
                } else {                       
                    c = '\n';
                }
            }
            buf[i] = c;
            i++;
        } else {      
            c = '\n';
        }
    }
    buf[i] = '\0';
    
    if (-1 == n)
    	i = n;

    return i;
}

int init_listen_fd(int port, int epfd)
{
    //　创建监听的套接字 lfd
    int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (lfd == -1) {    
        perror("socket error");
        exit(1);
    }
    // 创建服务器地址结构 IP+port
    struct sockaddr_in srv_addr;
    
    bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));
    srv_addr.sin_family = AF_INET;
    srv_addr.sin_port = htons(port);
    srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    // 端口复用
    int opt = 1;
    setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
    
    // 给 lfd 绑定地址结构
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr));
    if (ret == -1) {   
        perror("bind error");
        exit(1);
    }
    // 设置监听上限
    ret = listen(lfd, 128);
    if (ret == -1) { 
        perror("listen error");
        exit(1);
    }
    
    // lfd 添加到 epoll 树上
    struct epoll_event ev;
    ev.events = EPOLLIN;
    ev.data.fd = lfd;
    
    ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, lfd, &ev);
    if (ret == -1) { 
        perror("epoll_ctl add lfd error");
        exit(1);
    }

    return lfd;
}

void do_accept(int lfd, int epfd)
{
	struct sockaddr_in clt_addr;
    socklen_t clt_addr_len = sizeof(clt_addr);
    
    int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&clt_addr, &clt_addr_len);
    if (cfd == -1) {   
        perror("accept error");
        exit(1);
    }

    // 打印客户端IP+port
    char client_ip[64] = {0};
    printf("New Client IP: %s, Port: %d, cfd = %d\n",
           inet_ntop(AF_INET, &clt_addr.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)),
           ntohs(clt_addr.sin_port), cfd);

    // 设置 cfd 非阻塞
    int flag = fcntl(cfd, F_GETFL);
    flag |= O_NONBLOCK;
    fcntl(cfd, F_SETFL, flag);

    // 将新节点cfd 挂到 epoll 监听树上
    struct epoll_event ev;
    ev.data.fd = cfd;
    
    // 边沿非阻塞模式
    ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    
    int ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &ev);
    if (ret == -1)  {
        perror("epoll_ctl add cfd error");
        exit(1);
    }
}

// 断开链接
void disconnect(int cfd, int epfd)
{
	int ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_DEL, cfd, NULL);
	if (ret != 0) {
		perror("epoll_ctl error");	
		exit(1);
	}
	close(cfd);
}

// 客户端端的fd, 错误号，错误描述，回发文件类型， 文件长度 
void send_respond(int cfd, int no, char *disp, char *type, int len)
{
	char buf[4096] = {0};
	
	sprintf(buf, "HTTP/1.1 %d %s\r\n", no, disp);
	send(cfd, buf, strlen(buf), 0);
	
	sprintf(buf, "Content-Type: %s\r\n", type);
	sprintf(buf+strlen(buf), "Content-Length:%d\r\n", len);
	send(cfd, buf, strlen(buf), 0);
	
	send(cfd, "\r\n", 2, 0);
}

// 发送服务器本地文件 给浏览器
void send_file(int cfd, const char *file)
{
	int n = 0, ret;
	char buf[4096] = {0};
	
	// 打开的服务器本地文件。  --- cfd 能访问客户端的 socket
	int fd = open(file, O_RDONLY);
	if (fd == -1) {
		// 404 错误页面
		perror("open error");
		exit(1);
	}
	
	while ((n = read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0) {		
		ret = send(cfd, buf, n, 0);
		if (ret == -1) {
			perror("send error");	
			exit(1);
		}
		if (ret < 4096)		
			printf("-----send ret: %d\n", ret);
	}
	
	close(fd);		
}

// 处理http请求， 判断文件是否存在， 回发
void http_request(int cfd, const char *file)
{
	struct stat sbuf;
	
	// 判断文件是否存在
	int ret = stat(file, &sbuf);
	if (ret != 0) {
		// 回发浏览器 404 错误页面
		perror("stat");
		exit(1);	
	}
	
	if(S_ISREG(sbuf.st_mode)) {		// 是一个普通文件
		
		// 回发 http协议应答
		//send_respond(cfd, 200, "OK", " Content-Type: text/plain; charset=iso-8859-1", sbuf.st_size);	 
		send_respond(cfd, 200, "OK", "Content-Type:image/jpeg", -1);
		//send_respond(cfd, 200, "OK", "audio/mpeg", -1);
		
		// 回发 给客户端请求数据内容。
		send_file(cfd, file);
	}	
}

void do_read(int cfd, int epfd)
{
	// 读取一行http协议， 拆分， 获取 get 文件名 协议号	
	char line[1024] = {0};
	char method[16], path[256], protocol[16]; 
	
	int len = get_line(cfd, line, sizeof(line)); //读 http请求协议首行 GET /hello.c HTTP/1.1
	if (len == 0) {
		printf("服务器，检查到客户端关闭....\n");	
		disconnect(cfd, epfd);
	} else {
				
		sscanf(line, "%[^ ] %[^ ] %[^ ]", method, path, protocol);	
		printf("method=%s, path=%s, protocol=%s\n", method, path, protocol);
		
		while (1) {
			char buf[1024] = {0};
			len = get_line(cfd, buf, sizeof(buf));	
			if (buf[0] == '\n') {
				break;	
			} else if (len == -1)
				break;
		}	
		
	}
	
	if (strncasecmp(method, "GET", 3) == 0)
	{
		char *file = path+1;   // 取出 客户端要访问的文件名
		
		http_request(cfd, file);
		
		disconnect(cfd, epfd);
	}
}

void epoll_run(int port)
{
	int i = 0;
    struct epoll_event all_events[MAXSIZE];

    // 创建一个epoll监听树根
    int epfd = epoll_create(MAXSIZE);
    if (epfd == -1) { 
        perror("epoll_create error");
        exit(1);
    }
    
    // 创建lfd，并添加至监听树
    int lfd = init_listen_fd(port, epfd);
   
    while (1) {
    	// 监听节点对应事件
        int ret = epoll_wait(epfd, all_events, MAXSIZE, 0);
        if (ret == -1) {      
            perror("epoll_wait error");
            exit(1);
        }

        for (i=0; i<ret; ++i) {
        	    
            // 只处理读事件, 其他事件默认不处理
            struct epoll_event *pev = &all_events[i];
            
            // 不是读事件
            if (!(pev->events & EPOLLIN)) {                     
                continue;
            }
            if (pev->data.fd == lfd) {   	// 接受连接请求   
                
                do_accept(lfd, epfd);
                
            } else {						// 读数据
                
                do_read(pev->data.fd, epfd);
            }
        }
    }
}


int main(int argc, char *argv[])
{ 
    // 命令行参数获取 端口 和 server提供的目录
    if (argc < 3) 
    {
    	printf("./server port path\n");	
    }
    
    // 获取用户输入的端口 
    int port = atoi(argv[1]);
    
    // 改变进程工作目录
    int ret = chdir(argv[2]);
    if (ret != 0) {
    	perror("chdir error");	
    	exit(1);
    }

	// 启动 epoll监听
	epoll_run(port);

    return 0;
}

简易版：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

#define MAXSIZE 2048



int init_listen_fd(int port, int epfd)
{
    //　创建监听的套接字 lfd
    int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (lfd == -1) {    
        perror("socket error");
        exit(1);
    }
    // 创建服务器地址结构 IP+port
    struct sockaddr_in srv_addr;
    
    bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));
    srv_addr.sin_family = AF_INET;
    srv_addr.sin_port = htons(port);
    srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    // 端口复用
    int opt = 1;
    setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
    
    // 给 lfd 绑定地址结构
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr));
    if (ret == -1) {   
        perror("bind error");
        exit(1);
    }
    // 设置监听上限
    ret = listen(lfd, 128);
    if (ret == -1) { 
        perror("listen error");
        exit(1);
    }
    
    // lfd 添加到 epoll 树上
    struct epoll_event ev;
    ev.events = EPOLLIN;
    ev.data.fd = lfd;
    
    ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, lfd, &ev);
    if (ret == -1) { 
        perror("epoll_ctl add lfd error");
        exit(1);
    }

    return lfd;
}

void do_accept(int lfd, int epfd)
{
	struct sockaddr_in clt_addr;
    socklen_t clt_addr_len = sizeof(clt_addr);
    
    int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&clt_addr, &clt_addr_len);
    if (cfd == -1) {   
        perror("accept error");
        exit(1);
    }

    // 打印客户端IP+port
    char client_ip[64] = {0};
    printf("New Client IP: %s, Port: %d, cfd = %d\n",
           inet_ntop(AF_INET, &clt_addr.sin_addr.s_addr, client_ip, sizeof(client_ip)),
           ntohs(clt_addr.sin_port), cfd);

    // 设置 cfd 非阻塞
    int flag = fcntl(cfd, F_GETFL);
    flag |= O_NONBLOCK;
    fcntl(cfd, F_SETFL, flag);

    // 将新节点cfd 挂到 epoll 监听树上
    struct epoll_event ev;
    ev.data.fd = cfd;
    
    // 边沿非阻塞模式
    ev.events = EPOLLIN | EPOLLET;
    
    int ret = epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, cfd, &ev);
    if (ret == -1)  {
        perror("epoll_ctl add cfd error");
        exit(1);
    }
}

void do_read(int cfd, int epfd)
{
	// read cfd 小 -- 大 write 回
	// 读取一行http协议， 拆分， 获取 get 文件名 协议号
}

void epoll_run(int port)
{
	int i = 0;
    struct epoll_event all_events[MAXSIZE];

    // 创建一个epoll监听树根
    int epfd = epoll_create(MAXSIZE);
    if (epfd == -1) { 
        perror("epoll_create error");
        exit(1);
    }
    
    // 创建lfd，并添加至监听树
    int lfd = init_listen_fd(port, epfd);
   
    while (1) {
    	// 监听节点对应事件
        int ret = epoll_wait(epfd, all_events, MAXSIZE, -1);
        if (ret == -1) {      
            perror("epoll_wait error");
            exit(1);
        }

        for (i=0; i<ret; ++i) {
        	    
            // 只处理读事件, 其他事件默认不处理
            struct epoll_event *pev = &all_events[i];
            
            // 不是读事件
            if (!(pev->events & EPOLLIN)) {                     
                continue;
            }
            if (pev->data.fd == lfd) {   	// 接受连接请求   
                
                do_accept(lfd, epfd);
                
            } else {						// 读数据
                
                do_read(pev->data.fd, epfd);
            }
        }
    }
}


int main(int argc, char *argv[])
{ 
    // 命令行参数获取 端口 和 server提供的目录
    if (argc < 3) 
    {
    	printf("./server port path\n");	
    }
    
    // 获取用户输入的端口 
    int port = atoi(argv[1]);
    
    // 改变进程工作目录
    int ret = chdir(argv[2]);
    if (ret != 0) {
    	perror("chdir error");	
    	exit(1);
    }

	// 启动 epoll监听
	epoll_run(port);

    return 0;
}